光線追蹤
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光線追蹤的視頻教程
STARCCM+系列CFD課程15-高級后處理
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光線追蹤的實例教程
光線追蹤技術則反過來，通過從觀者眼睛(觀景式照相機)反向追蹤光線捕捉這些效果，通過追蹤2D視表面上每個像素的光線的路徑，并應用到場景的3D模型中。
實時光線追蹤技術過去只在影視作品的CG制作中出現，一般是用幾天時間，渲染出幾幀動畫，這個動畫的陰影、金屬和水面的折射以及反射等都很逼真。
全球首批即時光線追蹤GPU——Quadro RTX
黃仁勛在SIGGRAPH 2018上同時帶來了全球首批支持即時光線追蹤的GPU——Quadro RTX系列。Quadro是英偉達的專業級顯卡，主要面向設計、特效、科學可視化等視覺計算任務。
基于圖靈架構的GPU采用了流式多處理器(SM)架構，該架構新增了與浮點數據路徑并行執行的整數執行單元，以及帶寬為早前架構兩倍的全新統一緩存架構。結合可變速率著色等全新圖形技術，圖靈流式多處理器架構實現了前所未有的單核性能水平。
新發布的Quadro RTX包括三款產品，分別是Quadro RTX 8000、Quadro RTX 6000、Quadro RTX 5000，具有16T單精度浮點性能，每秒10G GigaRays/sec(GigaRays/sec，用來描述光線追蹤性能)，每秒500T OPs深度學習，支持NVLink，每秒100GB，支持每秒500萬億張量的操作。
展開 使用光線追蹤記錄仿真天線與環境的互動http://www.ansys-blog.com/visual-ray-tracing/?utm_campaign=coschedule&utm_source=facebook_page&utm_medium=ANSYS,%20Inc.&utm_content=Antenna-to-Environment%20Interaction%20Insights%20with%20Visual%20Ray%20Tracing
NVIDIA 創始人兼 CEO 黃仁勛宣布該系列顯卡革命性的引入了光線追蹤技術，號稱自 2006 年引入 CUDA 統一著色核心以來最大的革命。新的顯卡基于英偉達最新的圖靈（Turing）架構設計，并將首次實現即時光線追蹤（Real Time Ray Tracing），光線追蹤能力比前代提升了 6 倍。
「光線追蹤就是未來」
光線追蹤技術（Ray Tracing）其實是一種算法，在現實世界中，我們所看到的一切基本上都是光線從我們視野中的物體反射出來的結果。「光線跟蹤」本質上是相反的過程，通過「跟蹤」從假想的眼睛或相機到該圖像中的對象的光路徑，再用計算機生成圖像。從而打造出更加真實的環境，實現更加逼真的畫面。
業界對于光線追蹤技術的研究早在 1979 年就已開始，在當年特納惠特發表了第一篇關于光線追蹤的論文，并用價值 100 萬美元的 VAX 計算機耗時 1.5 小時渲染最基本的光線追蹤圖像。
NVIDIA 正在其 RTX 系列中利用深度學習人工智能來解決這個問題，CEO 黃仁勛稱：「自 1990 年以來，圖形處理單元（GPU）一直在向前推進，其速度是摩爾定律的 10 倍（每兩年翻一番）。按照這個速度推算，從每秒萬億次浮點運算到每秒千萬億次浮點運算至少還需要 10 年的時間。」
「但我們不想等待那么久，所以我們發明了 NVIDIA RTX，利用深度學習人工智能和圖形芯片的底層設計，作為加速摩爾定律的最強杠桿。」
電子游戲的「圣杯」
不同于 NVIDIA 在上周的 Siggraph 上推出的首批基于 Turing 架構的工作站級 RTX Quadro 系列顯卡，GeForce RTX 2000 系列作為消費級別的顯卡，其主要應用場景多為運行大型游戲、播放視頻等。
展開 這項技術讓游戲支持實時光線追蹤技術以及區域陰影、光照反射和環境光遮蔽等各種特效，能夠讓游戲接近電影級畫質。這讓開發者創造出接近真實世界的光線技術，使得游戲更加逼真，給玩家打造夢幻般的游戲體驗。
光線追蹤是新奇事物嗎？其實它一直都在。
光線追蹤（Ray tracing )來自于幾何光學的一項通用技術，它通過模擬光與物體或表面之間的作用，得到光線的路徑。該技術廣泛應用于計算機圖形學。
第一時期：光線投射 Ray Casting
1968年，IBM的Arthur Appel提出了一種用于光線追蹤的算法，完成了圖片渲染的雛形仿真。彼時它的名字叫做ray casting。
第二時期：光線追蹤 Ray Tracing
1979 年，Turner Whitted詳細解釋了如何捕捉光的反射、折射和散射。創造性的引入光與物體表面的交互作用，讓光線可以在空間中持續傳播。該方法也被稱為經典光線追蹤法、遞歸式光線追蹤（Recursive Ray Tracing）方法，或 Whitted-style 光線追蹤方法。
第三時期：光學渲染 Rendering
1984 年，Lucasfilm 的 Robert Cook、Thomas Porter 和 Loren Carpenter將蒙特卡洛方法（Monte Carlo method）引入到光線追蹤領域，將經典算法擴展為分布式光線追蹤算法（Distributed Ray Tracing）。
1986年，加州理工學院Jim Kajiya教授進一步描述了光的散射現象。
展開 3.光線追蹤引擎，渲染時間1min 8s。詳細參數設置如下圖記錄。
PS，調高分辨率的情況下，3200*2400分辨率，使用光線追蹤引擎，耗時6min 32s，嗯很長很長。
04.Presto引擎。另外的鏡頭場景，1min 53s，如上默認分辨率為1280*720.
測試設備2，AMD Ryzen 7 1700+ AMD RX480 筆記本
光線追蹤，用時30S？？？？？由于了開了風扇？（無降噪選項）
關閉風扇之后，反而更快了？27s！（無降噪選項）
Presto/IR 引擎引擎，4min 06S（無降噪選項）
總結，使用 Presto/IR 引擎在 GPU/CPU 上運行交互式照片級渲染，以制作具有完整漸進式核心的精美圖像，或者使用光線追蹤引擎運行更快、更高質量的渲染和演示動畫。
如果你有AMD 顯卡，推薦優先使用光線追蹤，如果你的顯卡是英偉達的GTX/RTX高端顯卡，你可以使用 Presto/IR 引擎或者光線追蹤引擎進行比對。
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光線追蹤的最新內容
? 光線追跡
利用 OAS 軟件序列光線追跡技術，模擬光線的完整傳播路徑，追蹤光線從光源發出、經聚光系統匯聚、穿透菲林片、通過成像鏡頭投射至目標面的全過程。結合非序列光線追跡功能，分析系統雜散光干擾，模擬鬼像、散射等現象，通過路徑提取工具定位雜散光關鍵區域，優化機械結構表面散射特性，降低雜散光能量占比。
更平滑的默認 IES 大燈衰減
光線追蹤相機現支持自陰影開關。相機曝光新增ManualFromLuminanceRange 類型，基于配置的亮度范圍重新映射 RGB 值。光柵化管線進行了多項優化，包括增強排序和可選的網格著色 GPU 管線。異步執行能力也有所提升。
雷達傳感器方面，PLY 輸出新增 segmentation_id 字段。
如果要對錯過中間窗口的光線繼續照射到第三個窗口的系統進行建模，則必須使用非序列光線追蹤（如何創建簡單的非序列系統）。
恢復 CB 恢復原始坐標軸，以便后續曲面返回到其原始位置。
手動設置恢復坐標中斷表面的值不是很好的做法，因為很容易忘記第二個CB需要調整第一個CB。
兩階段訓練流程圖
工具鏈配備雙渲染后端：光柵化后端用于相機仿真，光線追蹤后端支持 LiDAR 掃描模式仿真，通過 BEV 分塊訓練消除大場景邊界偽影，可支持 ≥100,000 m2 的場景規模。
光線追蹤本質上是跟蹤光在不同材料和全尺度光學組件（例如透鏡和衍射光柵等）中的基本物理行為。這是一種基于仿真的方法，可在系統中可視化光路徑，其不僅包括觀察光源附近的光是什么樣子的，而且還包括檢驗這些光線在穿過不同材料和幾何結構后是如何變化的。
總之，光線追跡是一種高效、準確的仿真方法，可支持高質量光學組件的設計。
該方法面向非約束戶外照片集，將環境光拆分為太陽直射、天空輻射和間接照明，并結合基于光線追蹤的陰影建模，實現更自然的戶外重光照效果。
從應用層面理解，這類研究正在回答一個非常現實的問題：當外部環境改變時，三維場景能否保持物理一致性，并持續輸出可信的視覺結果。對于自動駕駛與機器人仿真來說，這一點具有直接價值。
三維視圖的建模技術類似于光線追蹤。
如何生成系統視圖文檔
系統： 三維（光線結果剖面）與三維系統視圖
這兩種方法的主要區別在于，前者還可通過Ray Results Profile提供有關傳播光線的信 息，而后者只顯示組件和探測器。
在接下來的使用案例中，我們將重點介紹 System：3D視圖。
什么是光線追跡？3個月前
光線追跡不僅可追蹤這些光線穿過不同光學及光子系統的路徑，而且還可仿真光線在與不同結構進行物理交互時的折射、反射或散射方式。光線可以通過許多類型的光學系統并與之相互作用，其中許多常見物體，如反射鏡、透鏡或棱鏡，所有這些相互作用都可以仿真。
然而，需要做出重要的區分。光線追跡涉及兩個方面的光的行為。其中，最常見的光線追跡應用領域，是電子游戲。
，雨雪天氣反射衰減、雷達多徑效應等環境交互效果高度還原，多目標檢測 Recall 達 64.68%，逼近真實道路測試水平
（2）低延遲數據傳輸：基于 PCIe DMA 內存直接訪問技術，實現 GPU 至注入板卡延遲≤1ms，40Gbit/s 通道帶寬支撐 4K 級高分辨率傳感器數據傳輸，光柵化渲染模式下 30FPS 穩定輸出，光線追蹤模式 14FPS 流暢運行（持續優化中）
（3）智能場景覆蓋
現在，我們已準備好打開“光線追蹤控制”對話框來追蹤光線，如下所示。
探測器上的光線追蹤結果如下。請注意，兩張圖片顯示的結果相同，但右側是用對數刻度。
請注意，這僅顯示中心場的結果，即來自圖像源上中心像素的光。
